Вулканология и сейсмология, 2022, № 6, стр. 3-16
Эпитермальная Ag–Au минерализация Кыплатапского вулканического поля (Центральная Чукотка)
А. Г. Пилицын a, *, А. В. Волков b, **, Н. Е. Савва c, ***, А. В. Григорьева b, Т. А. Пилицына a, b, Н. В. Сидорова b
a Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов
121357 Москва, ул. Вересаева, 15, Россия
b Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
119017 Москва, Старомонетный пер., 35, Россия
c Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАН
685000 Магадан, ул. Портовая, 16, Россия
* E-mail: allexpil@yandex.ru
** E-mail: tma2105@mail.ru
*** E-mail: savva@neisri.ru
Поступила в редакцию 04.05.2022
После доработки 24.05.2022
Принята к публикации 23.08.2022
- EDN: RVWNKK
- DOI: 10.31857/S0203030622060062
Аннотация
В статье рассмотрены минералого-геохимические особенности существенно серебряной минерализации во вторичных кварцитах Кыплатапского вулканического поля (КВП), приуроченного к юго-восточному флангу одноименной интрузивно-купольной структуры (ИКС), осложняющей Паляваам-Пыкарваамскую вулканотектоническую депрессию (ВТД), Чаунской зоны, Центрально-Чукотского сектора Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП). Кыплатапская ИКС была сформирована в результате внедрения в алькаквуньские риолиты и трахириолиты крупного лакколитообразного субвулканического тела, сложенного трахириолит-трахидацитами. В пределах КВП широко развиты вторичные кварциты, слагающие как линейные зоны вдоль разломов преимущественно северо-восточного простирания, так и ограниченные разломами изометричные поля. Потенциальные рудные тела представлены линейными зонами брекчирования и дробления вторичных кварцитов, сопровождаемые кварцевыми прожилками и жилами. Рудные тела имеют протяженность до 200 м и мощность 2–5 м. В рудах преобладают пятнистые, прожилково-вкрапленные и брекчиевые текстуры. Рудная минерализация в основном вкрапленная, реже прожилковая. Основные жильные минералы – кварц (30–70%), гидрослюда (15–20%), серицит, каолинит, адуляр, железистый карбонат, циркон, хлорит и алунит. Основные рудные минералы – пирит, арсенопирит, акантит, полибазит, пирсеит, самородное серебро. Типоморфная особенность минерализации – тонкие срастания сульфосолей серебра, самородного серебра и гидроксидов железа. Отметим, что существенно серебряная минерализация во вторичных кварцитах в пределах ОЧВП выявлена впервые. По результатам исследований рудопроявление Кыплатап отнесено к серебряному с золотом минеральному типу (в среднем Au/Ag = 1 : 450), к селеновому подтипу, в связи со значительной примесью селена в рудных минералах. Развитие Ag минерализации во вторичных кварцитах и аргиллизитах может свидетельствовать о ее принадлежности к высокосульфидизированному эпитермальному классу. Выявленные особенности эпитермальной минерализации КВП во многом аналогичны формированию кремнистых и кварц-алунитовых литоэкранов, которые образуются над дегазирующимися интрузиями. В этой обстановке рудоносные флюиды ВС-типа или не образуются в недрах системы, или не достигали эпитермальных глубин. Рудное поле слабо- или средне-эродированное, на что указывает практически полное отсутствие минералов полиметаллической ассоциации, преобладание акантита и сульфосолей серебра над самородными фазами.
ВВЕДЕНИЕ
В пределах Кыплатапского вулканического поля (КВП) широко развиты вторичные кварциты, слагающие как линейные зоны вдоль разломов преимущественно северо-восточного простирания, так и ограниченные разломами изометричные поля. В 1995 г. в результате поисковых работ геологами Чаунской геологоразведочной экспедиции на площади КВП выявлены ореолы по потокам рассеяния Ag и Au, обнаружены многочисленные проявления Аg–Аu минерализации и рудопроявление Кыплатап (рис. 1).
Экономический интерес к рудопроявлению Кыплатап обусловлен близостью последнего (8–15 км) к круглогодичной автодороге Певек-Билибино и ЛЭП 110 кВт (35 км). Расстояние до г. Певек по автодороге 270 км (см. рис. 1).
В 2019 г. в пределах рудного поля и рудопроявления Кыплатап проведены геохимические работы масштаба 1 : 10 000 сотрудниками ИМГРЭ по договору с ООО “Терра-Инвест” (владельцем лицензии), направленные на поиски новых рудных тел. В ходе этих работ была собрана коллекций образцов для петрографических и минералого-геохимических исследований вмещающих пород и руд.
В 2021–2022 гг. коллекция была изучена в лаборатории геологии рудных месторождений ИГЕМ РАН с применением современных прецизионных методов анализа минерального вещества. Кроме того, в ИГЕМ были проанализированы и обобщены данные предшественников по геологии рудного района и рудопроявления. В настоящей статье обсуждаются результаты этих исследований.
Главная цель статьи – изучение минералого-геохимических особенностей Аg–Аu минерализации во вторичных кварцитах рудопроявления Кыплатап для получения новой информации об условиях вулканогенного рудообразования в Центрально-Чукотском секторе ОЧВП и уточнение геолого-генетической и прогнозно-поисковой модели. Следует отметить, что опубликованные работы по геологии и вещественному составу рудопроявления Кыплатап практические отсутствуют.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
В рамках экспедиционных работ отряда ИМГРЭ собрана коллекция образцов типичных руд, метасоматитов и вмещающих пород Au–Ag эпитермального рудопроявления Кыплатап. На основе обобщения фондовых материалов и авторских построений подготовлен раздел статьи “Особенности геологического строения”.
Оптическая микроскопия проводилась с помощью микроскопа Nicon Polarizing ECLIPSE 50i POL в проходящем и отраженном свете. Диагностика рудных минералов выполнена на сканирующем электронном микроскопе JSM-5610LV (Япония) в отраженных электронах (ВSE COMPO), отображающих контраст в зависимости от среднего атомного номера элемента. Пространственное разрешение изображений в режиме регистрации отраженных электронов является довольно высоким (порядка 400 Å). Электронный микроскоп оснащен энергодисперсионным аналитическим спектрометром INCA-Energy 450 (Великобритания), который позволяет проводить качественный и полуколичественный анализ с рельефных образцов, и количественный анализ с полированных образцов. Возможно определение всех элементов тяжелее C (исключая N) в точке с локальностью от 7 мкм для легкой матрицы и до 1 мкм для матрицы с большим средним атомным номером, а также проводить количественный анализ по площади образца.
Химический состав рудных минералов проводился на электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8200 JEOL в лаборатории анализа минерального вещества ИГЕМ РАН. Анализ осуществлялся при ускоряющем напряжении 20 кВт, силе тока на цилиндре Фарадея 20 нА, диаметре зонда 1 мкм. Время экспозиции на основные элементы составляло 10 с, на примесные – 20 с. Расчет поправок осуществлялся по методу ZAF-коррекции с помощью программы фирмы JEOL (аналитик В.И. Таскаев).
ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ КЫПЛАТАПСКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Основные элементы строения чукотской части ОЧВП показаны на рис. 1 по В.Ф. Белому [1994]. Восточно-Чукотская фланговая зона ОЧВП перекрывает в основном структуры дорифейского Эскимоского срединного массива. Внутренняя зона ОЧВП наложена на Амгуэмский флишевый и Эргувеемский офиолитовый субтеррейны, а также на Канчаланский шельфовый субтеррейн с метаморфическим фундаментом предположительно протерозойского возраста. Внешняя зона ОЧВП в пределах Чукотки разделена на два сектора: Анадырский и Центрально-Чукотский, различающимися по особенностям эволюции магматизма, объемным соотношениям вулканических формаций и строению.
В Анадырском секторе основание вулканических покровов внешней зоны представлено структурами ОВП и Березовского террейна, а в Центрально-Чукотском секторе – структурами Чукотского складчатого пояса. В Центрально-Чукотском секторе происходит резкий излом границы внешней и внутренней зон ОЧВП, простирание которого меняется с северо-восточного на юго-восточное направление (см. рис. 1). Развитие Центрально-Чукотского сектора в отличие от остальных районов начиналось с образования игнимбритовой формации и лишь затем покровов андезитов.
Кыплатапское вулканическое поле, приурочено к юго-восточному флангу одноименной ИКС, осложняющей Паляваам-Пыкарваамскую ВТД Чаунской зоны Центрально-Чукотского сектора ОЧВП (см. рис. 1). В плане КВП (площадью 45 км2) имеет изометричную форму и оконтурено кольцевыми разломами.
Сложное блоковое строение КВП, обусловлено сетью пересекающихся разломов субширотного и северо-восточного (субмеридионального) простирания (рис. 2). Эта же система нарушений контролирует положение позднемеловых даек, широко распространенных в юго-западной части КВП и представленных андезитобазальтами, трахибазальтами, монцодиоритами и кварцевыми монцонитами. Важную роль в структуре Кыплатапского рудного поля играют нарушения субширотного направления – крутопадающие сбросы с амплитудами перемещений 20–100 м. Этими разломами рудное поле расчленено на серию субпараллельных блоков.
Кыплатапская ИКС была сформирована в результате внедрения в алькаквуньские вулканиты крупного лакколитообразного субвулканического тела, сложенного риолитами и трахириолит-трахидацитами (см. рис. 2).
Вулканические толщи представлены алькаквуньской и пыкарваамской свитами. Пестроцветные трахириолиты верхнеалькаквуньской подсвиты слагают верхние части разреза, согласно перекрывая вулканиты средней подсвиты и Кыплатапское субвулканическое тело трахириолит-трахидацитового состава (см. рис. 2). Отложения среднеалькаквуньской подсвиты занимают значительную площадь в юго-восточной части рудного поля и характеризуются переслаиванием тонкофлюидальных риодацитов, трахириолитов, их игнимбритов и туфов риолитов. Отложения пыкарваамской свиты имеют локальное распространение и представлены биотитовыми риолитами с туфами дацитов и риолитов. Вулканогенные образования и субвулканические тела ранне- и позднемелового возраста, прорванные позднемеловыми дайками.
Рудопроявление Кыплатап занимает площадь 3 км2 и приурочено к узлу пересечения разломов северо-западного, северо-восточного и субширотного направлений (см. рис. 2). Среди них важная роль в локализации Аg–Аu минерализации принадлежит серии разломов субширотного простирания (60°–70°), к которым приурочены основные рудные зоны. В рудопроявление объединены три обособленные рудные зоны, разобщенные 100–200 м интервалами слабоминерализованных пород. В пределах рудных зон выявлены и прослежены 35 потенциальных рудных тел, представленных линейными зонами брекчирования и дробления, которые сопряжены с кварцевыми прожилково-жильными образованиями. По простиранию линзовидные рудные тела имеют протяженность и мощность до 200 м и 2–5 м соответственно.
Рудная зона 1 представляет собой прожилково-метасоматическую систему, которая приурочена к разрывным нарушениям субширотного простирания (70°–100°) и оперяющим их трещинам (см. рис. 2). Мощность зоны 20–150 м при ее протяженности 650 м. Зона сложена кварц-каолинит-гидрослюдистыми, кварц-серицитовыми и кварцевыми метасоматитами (монокварцитами). Породы в пределах зоны интенсивно трещиноватые, раздробленные и брекчированные. По морфологии и вещественному составу в пределах зоны выделяются крутопадающие (80°–90°) кварц-гидрослюдисто-адуляровые прожилково-жильные тела, кварцевые и окварцованные брекчии мощностью 2–4 м, кварцевые жилообразные тела мощностью от 0.2–0.3 м до 2–4 м. Жильно-прожилковые образования имеют метасоматическую природу, а жилы выполнения встречаются редко. Рудная минерализация по данным опробования по простиранию и на глубину распределяется крайне неравномерно. Обогащение наблюдается в наиболее прокварцованных породах в виде тонкой спорадической вкрапленности (рис. 3). В прожилках рудная минерализация приурочена к зальбандам. Содержания Au и Ag в штуфных пробах достигают 11.8 г/т и 7654.0 г/т соответственно.
Рудная зона 2 расположена в центральной части рудопроявления (см. рис. 2) в опущенном блоке метасоматически измененных пород, ограниченном сбросами субширотного простирания (60°–70°). Зона сложена метасоматически измененными лавами риолит-трахириолитового состава, имеет мощность 10–40 м и протяженность 900 м. Метасоматиты представлены преимущественно мономинеральными кварцитами и, в меньшей степени, аргиллизитами. Породы интенсивно раздроблены, брекчированы и рассечены многочисленными прожилками и редкими жилами. Мощность прожилков 0.02–0.1 м, жил – до 0.5 м. Цементирующий материал, прожилки и жилы имеют кварц-гидрослюдистый, кварц-адуляровый, кварц-каолинит-гидрослюдистый состав. Рудная минерализация в прожилках и жилах распределена неравномерно; преимущественно приурочена к их зальбандам. Кроме того, вкрапленная минерализация отмечается также в основной массе кварц-гидрослюдистых метасоматитов. Мощность зоны, судя по развалам, может достигать 2–5 м. Содержание золота по штуфному опробованию 0.6–4.8 г/т, серебра – до 2625.0 г/т.
Рудная зона 3 находится в южной части рудопроявления, в поле развития вторичных кварцитов (рис. 4). Зона имеет мощность 10–15 м и сложена интенсивно дробленными и брекчированными породами, сцементированными кварц-гидрослюдистым, адуляр-кварц-гидрослюдистым материалом, насыщенным рудной минерализацией. Протяженность зоны до 1000 м, простирание 70°–72°. Повышенные содержания золота и серебра по простиранию рудной зоны распределяются довольно равномерно и составляют по штуфному опробованию от 1.2 до 35.6 г/т и от 10.0 до 2302.4 г/т соответственно. Бурением (скв. 9, инт. 9.0–13.5 м) выделен рудный интервал мощностью 4.5 м, представленный интенсивно окварцованными брекчированными породами с прожилково-вкрапленной рудной минерализацией.
Величина Au/Ag отношения в рудных телах варьируют от 1 : 1 до 1 : 3000 и более. В целом по рудопроявлению она составляет 1 : 450, по первой рудной зоне – 1 : 500, второй – 1 : 450 и третьей рудной зоне – 1 : 350.
Метасоматические изменения. На площади КВП рудовмещающие вулканиты испытали следующие метасоматические преобразования: щелочной метасоматоз – формация фельдшпатофиров (дорудный этап), кислотный метасоматоз – вторичные кварциты; пострудная пропилитовая формация.
В пределах рудопроявления на фоне регионально слабопроявленных фельдшпатофиров, выделяются тела площадной (см. рис. 4а) и линейной формы от слабо- и средне-измененных до полнопроявленных метасоматитов. К последним относятся аргиллизиты с телами вторичных и мономинеральных кварцитов во внутренних зонах (см. рис. 4б) и пропилиты от низко- до высокотемпературных.
Распространение фельдшпатофиров в плане носит концентрически-зональный характер вокруг центральной части Кыплатапского субвулканического тела, где фиксируется ореол аргиллизитов над корневой зоной интрузии. Локально в юго-западной части Кыплатапской ИКС фельдшпатофировый метасоматоз приобретает наиболее сильный и ярко выраженный характер (околорудные метасоматиты рудопроявления Кыплатап). За пределами ИКС вторичные кварциты развиты локально и приурочены к зонам тектонических нарушений. Выделены следующие стадии: аргиллизитовая, вторичных кварцитов и монокварцевая.
Фельдшпатофиры сложены кварц-полевошпатовыми ассоциациями, образовавшимися в результате процесса девитрификации вулканических стекол. В результате этого процесса устойчивые выделения кварца и щелочного полевого шпата (обычно калиштата, иногда альбита и адуляра) образуют закономерные срастания в виде микросферолитовых и микропойкилитовых структур.
Характерны поли- и мономинеральные агрегатные псевдоморфозы монтмориллонита, хлорита, нонтронита и карбоната по темноцветным минералам, развитие альбита и адуляра по вкрапленникам полевого шпата, примесь гидрослюды и пирита, а также акцессорные минералы – апатит, циркон, флюорит.
Аргиллизиты слагают как линейные зоны, так и тела изометричной формы. Линейные тела приурочены к системам субпаралельных разрывных нарушений, изометричные – к местам их пересечения. Обычно в центральных частях тел аргиллизитов устанавливаются существенно кварцевые метасоматиты.
От центра к периферии тел аргиллизитов повышается роль гидрослюдистых эпигенетических выделений. Окварцевание пород избирательное: в виде порфиробласт или линзовидное по флюидальности. Аргиллизиты представлены кварц-гидрослюдистой ассоциацией с переменным количеством калишпата, серицита, каолинита, альбита, адуляра, примесью монтмориллонита, нонтронита, барита, халцедона, пелитовых частиц, акцессорными – турмалином, цирконом, апатитом и др. (рис. 5, P-230/4).
Вторичные кварциты приурочены к зонам разрывных нарушений, трещиноватости и брекчирования. Выделяются серицит-кварцевые, каолинит-серицит-кварцевые и кварцевые, включая кварц-халцедоновую, ассоциации вторичных кварцитов с постепенными переходами между ними. Наличие в протолочках из рудных тел таких минералов, как корунд и андалузит, позволяет предполагать существование более глубинной (более 1 км) кварц-корунд-андалузитовой фации вторичных кварцитов.
Основная масса пород нацело изменена, из вкрапленников сохраняется лишь кварц. Первичная структура пород обычно неразличима или узнается с трудом по реликтовой полосчатой, флюидальной, брекчиевой текстуре, иногда бластопорфировой структуре (см. рис. 5, Р-135/1). Границы распространения минеральных ассоциацией вторичных кварцитов нерезкие, наблюдаются постепенные переходы между ними, только мономинеральные кварциты имеют достаточно четкие контакты. Отмечаются реликтовые и вторичные текстуры – массивные, полосчато-такситовые, брекчиевидно-такситовые. Основная масса породы кварц-серицитового состава с примесью разложенного в гидроокислы железа рудного минерала, лейкоксена, гидрослюды, каолинита, халцедона, акцессорного циркона. В основной массе различаются иногда элементы первоначальных игнимбритовых и пепловых микроструктур.
Мономинеральные кварциты слагают внутренние ядерные части вторичных кварцитов и представляют собой гранобластовый микрозернистый вторичный кварц, обычно замутненный микропримесями, с редкими, до 1% выделениями фенокристаллов альбита, калишпата и незначительной примесью гидрослюды, серицита, каолинита, гидроокислов железа, ярозита (см. рис. 5, P-21/4, Р-135/1). Широко развиты метасоматические жилы с нерезкими границами, сложенные мелкозернистым или фарфоровидным кварцем, кварц-адуляровым и кварц-халцедоновым агрегатами. Жилы, как правило, приурочены к системам разрывных нарушений, их образование связано с завершающим этапом метасоматоза. Жильный кварц характеризуется концентрацией серебросодержащей минерализации, в то время как в околожильных метасоматитах рудная вкрапленность убогая, фоновая. Таким образом, прямой поисковый признак рудных тел в пределах КВП – полнопроявленные вторичные кварциты.
Пропилиты на площади КВП развиты весьма ограниченно. Субщелочной метасоматоз пропилитовой формации обусловлен выделением низко‒среднетемпературной эпидот-хлоритовой, иногда средне-высокотемпературной актинолит-эпидотовой ассоциации с подчиненным количеством эпидота, вплоть до полного его исчезновения, при возрастающей роли постоянной примеси монтмориллонита, нонтронита, серицита, цеолита, карбоната, иддингсита, иногда – кварца, халцедона, пренита. Типоморфными акцессорными минералами являются лейкоксен, магнетит, апатит, циркон и пирит. Отмечается приуроченность пропилитов к дайкам и телам средне-основного состава.
В приповерхностных условиях метасоматиты, особенно аргиллизиты в зонах повышенной трещиноватости подвергаются сильному ожелезнению и каолинизации. Такие зоны на местности выделяются ярко-желтыми, рыжими, оранжевыми, красными пятнами и полосами.
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РУД
В рудах преобладают прожилково-вкрапленные, пятнистые, брекчиевые и кавернозные текстуры, менее развиты – колломорфно-полосчатые и каркасно-пластинчатые (см. рис. 3). Каркасно-пластинчатые текстуры характерны для метасоматических жил, сложенных адуляр-кварц-гидрослюдистым агрегатом (см. рис. 3б). Они обусловлены, в одних случаях, субпараллельным расположением пластин, сложенных каолинитом, кварцем и адуляром, промежутки между которыми выполнены полупрозрачным скрытокристаллическим кварцем, в других – образованы в последовательном нарастании халцедоновидного кварца на зародыши серицит-адулярового состава в призальбандовых частях жил.
В составе рудных тел установлены следующие основные жильные минералы: кварц (30–70%), гидрослюда (15–20%), серицит, каолинит, адуляр, железистый карбонат, циркон, хлорит и алунит. Кварц по структуре мелкокристаллический, халцедоновидный, хрусталевидный, к последнему часто приурочена рудная минерализация.
Рудная минерализация в основном вкрапленная, реже прожилковая, часто приурочена к кавернам в мелкокристаллическом кварце. Наблюдается также тонкая рудная пыль в перекристаллизованном кварце и в зальбандах жил и прожилков (до 90%). Концентрация рудных минералов в них обычно составляет от 1% до 2–5%. Размеры рудных минералов варьируют от тысячных долей миллиметра до первых миллиметров.
Основные рудные минералы представлены пиритом, арсенопиритом, полибазитом, акантитом, низкопробным самородным золотом. В меньшей степени развиты штромейерит, серебросодержащий тетраэдрит, прустит и, значительно реже, встречаются сфалерит, халькопирит, пирсеит, пираргирит, стефанит, самородное серебро, марказит, галенит, касситерит и пирротин. В зоне окисления развиты гидроокислы железа, скородит, сульфаты меди и акантит.
Серебряная минерализация (преобладает акантит) в виде многочисленных темно-серыx мелких (<1 см) вкраплений находится в светло-сером апориолитовом кварците (см. рис. 3), в котором наблюдаются реликты белого аргиллизита, образованного по полевым шпатам основной массы риолита благодаря привносу калия в дорудную стадию метасоматоза. Аргиллизит пылеватый, в виде прожилков и пятен по всей массе кварцита. Кварцит образован в рудную стадию метасоматоза, благодаря окварцеванию основной массы риолита. На сколах кварцит иногда покрыт тонкими пленками канареечно-желтого цвета – арсенолита, оксида мышьяка.
На рис. 6д представлены характерные выделения серебряных руд, однако точный химический состав слагающих их минералов не поддается определению, вследствие особенностей их выделения – сильная изменчивость химического состава на небольшой площади и тончайшие срастания серебряных минералов с гидроксидами железа (рис. 7).
На рис. 7 по степени интенсивности цвета выделены области распределения рудных элементов по площади. Они показывают, что серебряная руда представлена сложными многокомпонентными соединениями (Ag, S, As, Cd, Te), находящимися в тонком срастании с гидроксидами железа.
В результате минераграфических исследований в рудах выделены следующие последовательно образовавшиеся минеральные ассоциации: кварц-арсенопирит-пиритовая, халькопирит-сфалеритовая, блеклорудно-сульфосольная; и гидроокисно-сульфатная гипергенного этапа [Петров, 1996].
Кварц-арсенопирит-пиритовая ассоциация представлена кварцем, арсенопиритом, пиритом, марказитом, гидрослюдой, низкопробным золотом, каолинитом, анатазом, апатитом, адуляром, леллингитом, халькозином и пирротином. Арсенопирит образует хорошо сформированные кристаллы (см. рис. 6в), в то время как сульфосоли серебра находятся в виде криптокристаллических агрегатов (см. рис. 6д, 6е).
Выполненные анализы показывают, что химический состав арсенопирита не стехиометричен (табл. 1): сумма металлов, среди которых, кроме железа. присутствуют медь и сурьма, находится в интервале 1.02–1.05. Пирит отличается от стехиометрического состава преобладанием серы над железом (см. табл. 1).
Таблица 1.
Концентрация элемента, мас. % | Формульные коэффициенты | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Sb | Se | Zn | S | Te | As | Cu | Ag | Fe | Sb | Se | Zn | S | Te | As | Cu | Ag | Fe |
Арсенопирит FeAsS | |||||||||||||||||
0.18 | 0.29 | 0.01 | 18.60 | 0.01 | 43.80 | 0.28 | 0.07 | 33.84 | 0.01 | 0.97 | 0.98 | 0.01 | 1.02 | ||||
0.84 | 0.29 | 0.00 | 19.18 | 0.01 | 43.12 | 0.39 | 0.05 | 34.27 | 0.01 | 0.99 | 0.96 | 0.01 | 1.02 | ||||
Sb | Se | Zn | S | As | Cu | Ag | Fe | Pb | Sb | Se | Zn | S | As | Cu | Ag | Fe | Pb |
0.53 | 0.31 | 0.00 | 20.85 | 42.64 | 0.26 | 0.01 | 0.26 | 0.12 | 0.01 | 0.99 | 0.96 | 0.01 | 1.02 | ||||
0.72 | 0.33 | 0.00 | 20.27 | 41.63 | 0.28 | 0.01 | 33.71 | 0.14 | 0.01 | 0.01 | 1.05 | 0.92 | 0.01 | 1.00 | |||
0.71 | 0.26 | 0.17 | 19.43 | 42.73 | 0.29 | 0.03 | 34.70 | 0.07 | 0.01 | 0.01 | 1.00 | 0.94 | 0.01 | 1.03 | |||
Сфалерит (Zn.Fe)S | |||||||||||||||||
0.05 | 0.02 | 60.14 | 31.46 | 0.00 | 0.01 | 0.10 | 8.42 | – | 0.89 | 0.95 | 0.15 | ||||||
0.00 | 0.03 | 59.35 | 29.97 | 0.02 | 0.35 | 0.00 | 9.93 | 0.05 | 0.90 | 0.93 | 0.17 | ||||||
Пирит FeS2 | |||||||||||||||||
0.01 | 0.00 | 0.01 | 53.54 | 0.09 | 0.10 | 0.06 | 44.69 | 0.02 | 2.02 | 0.97 | |||||||
0.00 | 0.03 | 0.02 | 53.65 | 0.06 | 0.35 | 0.04 | 44.64 | 0.19 | 2.02 | 0.01 | 0.97 | ||||||
Sb | Se | S | As | Fe | Bi | Ag | Те | Cd | Sb | Se | S | As | Fe | Bi | Ag | Те | Cd |
Акантит Ag2S | |||||||||||||||||
1.13 | 0.22 | 11.01 | 0.04 | 0.17 | 0.06 | 77.63 | 0.08 | 0.00 | 0.03 | 0.01 | 0.95 | 0.01 | 2.00 | ||||
0.00 | 0.00 | 12.48 | 0.05 | 0.10 | 0.06 | 85.46 | 0.30 | 0.00 | 0.99 | 2.00 | 0.01 | ||||||
0.00 | 0.02 | 12.37 | 0.03 | 0.02 | 0.10 | 86.64 | 0.26 | 0.00 | 0.93 | 2.02 | 0.01 | ||||||
0.13 | 0.00 | 11.78 | 0.29 | 4.26 | 0.06 | 78.43 | 0.30 | 0.40 | 0.93 | 0.01 | 0.19 | 1.84 | 0.01 | 0.01 | |||
0.00 | 0.19 | 12.45 | 0.06 | 0.08 | 0.05 | 80.94 | 0.11 | 0.00 | 0.01 | 1.02 | 1.97 | ||||||
0.02 | 0.08 | 11.80 | 0.03 | 0.04 | 0.08 | 83.01 | 0.29 | 0.46 | 0.96 | 2.02 | 0.01 | 0.01 | |||||
Полибазит (Ag.Cu)16Sb2S11 | |||||||||||||||||
7.89 | 2.26 | 12.34 | 0.95 | 0.14 | 0.09 | 73.02 | 0.22 | 0.40 | 1.60 | 0.71 | 9.49 | 0.31 | 0.06 | 0.01 | 16.69 | 0.04 | 0.09 |
8.96 | 2.52 | 12.26 | 0.51 | 0.10 | 0.05 | 73.52 | 0.41 | 0.47 | 1.60 | 0.78 | 9.36 | 0.17 | 0.04 | 0.01 | 16.67 | 0.08 | 0.10 |
7.99 | 2.30 | 12.14 | 0.66 | 0.86 | 0.06 | 73.36 | 0.26 | 0.35 | 1.61 | 0.72 | 9.28 | 0.22 | 0.38 | 0.01 | 16.67 | 0.05 | 0.08 |
10.40 | 3.33 | 12.24 | 0.25 | 0.24 | 0.04 | 68.85 | 0.43 | 0.46 | 2.13 | 1.05 | 9.52 | 0.08 | 0.11 | 15.92 | 0.08 | 0.10 | |
9.45 | 4.22 | 11.65 | 0.09 | 0.43 | 0.00 | 71.49 | 0.42 | 0.42 | 1.92 | 1.32 | 8.98 | 0.03 | 0.19 | 16.38 | 0.08 | 0.09 |
Халькопирит-сфалеритовая ассоциация встречается спорадически. Сфалерит в значительной степени обогащен железом, которое содержится в нем в количестве от 8 до 10 мас. % (см. табл. 1).
Блеклорудно-сульфосольная минеральная ассоциация – основная продуктивная и сложена нижеследующими минералами.
Акантит гипогенного происхождения наблюдался вблизи выделений пирита и арсенопирита, где образует каемчатые агрегаты. В акантите отмечается примесь кадмия (см. табл. 1).
Иногда акантит образует цемент в раздробленных кристаллах пирита и арсенопирита. Отмечаются также самостоятельные выделения акантита в ассоциации с сульфосолями серебра и золотосеребряными фазами (см. рис. 6а), в виде пойкилитовых вростков в полибазите. Как видно на рис. 6г, центральная часть сростка сложена полибазитом, а окаймляется он акантитом.
В редких случаях фиксируется ассоциация акантита с штромейеритом. В зоне гипергенеза акантит подвержен растворению и регенерации, о чем свидетельствуют его немногочисленные реликты, окруженные гидроокислами железа и колломорфно-зональными сульфатными агрегатами с вторичным акантитом.
Полибазит обнаружен почти во всех типах руд. Слагает реликты разной морфологии в гипергенных агрегатах (см. рис. 6г), аллотриоморфные выделения в ассоциации со штромейеритом, прожилкообразные скопления и вкрапленники в интерстициях кварца. В полибазите так же, как и в акантите отмечается примесь кадмия (см. табл. 1). В пределах третьей рудной зоны полибазит – постоянный спутник прустита, причем полибазит отчетливо замещает прустит или образует в нем пойкилитовые вростки.
Прустит слагает комковатые аллотриоморфные выделения в скрытокристаллическом кварце. На рис. 6б представлено выделение прустита в поле развития скородита (окисленной формы арсенопирита). Прустит наиболее характерен для третьей рудной зоны.
Серебросодержащий тетраэдрит встречается в небольших количествах в ассоциации с сульфосолями серебра. Характеризуется следующими взаимоотношениями: единичные гипидиоморфные зерна в пирсеите, в пористых выделениях метазернистого пирита; комковатые трещинные выделения в ассоциации с полибазитом; единичные обособленные включения в массе гидрослюды; реликты в массе гипогенного полибазита и гипергенного колломорфно-зонального акантита. Морфологически представлен каплеообразными, редко крупными катаклазированными, выделениями.
Штромейерит встречается в виде агрегатов и зерен с различной степенью идиоморфизма. Отмечены его срастания без заметных признаков взаимной коррозии с полибазитом. Локализуется преимущественно в межзерновых пространствах кварца. Замещается акантитом обеих генераций.
Низкопробное самородное золото распределено неравномерно во всех типах руд. Четкие взаимоотношения зафиксированы только в нескольких случаях. Минерал образует единичные тонкие вкрапленники в штромейерите; мелкие вростки в массе гидрослюды и по границам каверн в кварце (см. рис. 6е); срастания с прустит-полибазитовыми выделениями без заметных признаков коррозии; реликтовые выделения среди не полностью замещенного гипогенного агрегата сульфосолей серебра; срастания с акантитом. Морфология золотин разнообразна – от неизометричных угловатых выделений до комковато-прожилковидных и округлых зерен. Размер выделений колеблется от 0.001 до 0.3–0.5 мм в диаметре.
Низкопробное самородное золото и самородное серебро локализуются, главным образом, в сростках с полибазитом и акантитом, где отчетливо корродируют выделения этих минералов. Выделения высокопробного самородного золота имеют меньший размер и формируют, как самостоятельные выделения, так и мирмекитоподобные вростки в акантите. Размер варьирует от 0.0001 до 0.03–0.05 мм.
Гидроокисно-сульфатная ассоциация развита повсеместно в рудах, выведенных эрозией на дневную поверхность. В процессе ее формирования на рудопроявлении непрерывно менялись физико-химические условия, о чем свидетельствует пульсационное колломорфно-зональное переслаивание гидроокислов железа и акантита, акантита и сульфатов меди (см. рис. 7). В распределении минералов ассоциации отмечена вертикальная зональность. Если непосредственно на поверхности преобладают сульфаты и арсенаты, то при изучении образцов с глубины 10–11 м доминирующая роль принадлежит гидроокислам железа. Для минералов ассоциации (гидроокислов железа, скородита, сульфатов, акантита) характерно колломорфно-зональное, землистое, порошковатое, пористое строение. Все они замещают минералы ранних парагенезисов, за исключением некоторых первично вулканических минералов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Проведенные исследования показывают, что в пределах КВП установлены благоприятные признаки эпитермальной минерализации высокосульфидизированного (ВС) типа. Прежде всего, отметим обширные зональные поля метасоматически измененных пород ‒ вторичных кварцитов и аргиллизитов (см. рис. 3), благоприятных для формирования ВС-залежей. Во вторичных кварцитах, монокварцитах и в брекчиях сложной морфологии местами выявлены пористые до полых каркасов текстуры (см. рис. 3б), которые похожи на ноздреватый (“vuggy”) кварц, типичный для ВС-месторождений. В этих кварцитах установлена прожилково-вкрапленная минерализация с повышенным содержанием серебра.
В то же время к неблагоприятным признакам относятся невысокая золотоносность метасоматитов КВП по сравнению с известными эталонными месторождениями ВС-типа [Aribas, 1995; White, Hedenquist, 1995]. Установлено заметное различие составов вмещающих пород КВП, где преобладают кислые разности (риолиты и игнимбриты), и эталонных эпитермальных месторождений ВС-типа, которые вмещают, главным образом, андезиты и дациты [Aribas, 1995; White, Hedenquist, 1995]. В рудоносных образованиях КВП отсутствуют такие минералы-индикаторы ВС-минерализации, как энаргит и люцонит, не установлено также широкого развития типичного “vuggy” кварца.
Анализ геологического строения показывает, что формирование рудно-магматической системы КВП, вероятно, происходило в ходе последовательно развивавшейся двухэтапной активизации магмогенерирующего очага, с глубиной размещения, по-видимому, более 100 км, который явился на первом этапе основным поставщиком продуктов дифференциации андезитобазальтовой магмы – эффузивов, пирокластов и даек основного и среднего состава.
Образование кислых магм второго этапа, продуцировавших кислые гранитоидные расплавы, с которыми связано становление Кыплатапского субвулканического тела риолитового состава, а также, образование остаточных флюидонасыщенных расплавов-растворов и магматогенных гидротерм, в основном сереброносных и в меньшей степени золотоносных, по-видимому, происходило в периферическом коровом очаге на небольшой глубине (5–7 км) непосредственно под КВП. Гидротермальная деятельность активизируется к концу второго этапа, сопровождает его, и формирует Ag-рудопроявления. С деятельностью этого же периферического магматического очага связаны ассимиляционные процессы и обогащение расплавов и гидротерм благородными металлами (в основном Ag), извлеченными вулканитов риолитового состава, слагающих основной объем КВП. Аналогичная модель развития минералообразующей системы была разработана ранее для Аганского рудного поля (Примагаданье) [Волков и др., 2015]. Таким образом, первичный источник серебра, несомненно, глубинный и, вероятно, мантийно-коровый.
Металлогеническая зональность ОЧВП, от внутренней зоны к внешней (от океана к континенту), имеет вид: Cu → Mo → Sn [Савва и др., 2009]. По отношению к указанному ряду КВП находится в Sn-зоне. Выходы оловоносных гранитоидов, сопровождающиеся геохимической аномалией Sn, отмечаются в центральной части КВП.
Таким образом, заметное влияние на рудообразование в КВП, вероятно, оказывал оловоносный магматизм, в целом характерный для Чаунской зоны ОЧВП [Лугов и др., 1972], тогда как формирование промышленно значимых крупных эпитермальных ВС-месторождений Au связано обычно с развитием медно-порфировой и в редких случаях с колчеданно-полиметаллической системой [Hedenquist et al., 1988; Arribas, 1995].
Вместе с тем, наличие олова не является препятствием для отнесения эпитермальной минерализации к ВС-типу. Так, на Au–Ag месторождениях Светлое в Охотском районе (Хабаровский край) и Родалквайлар в Испании, ряде месторождений рудного района Маракоча (Перу), относимых к ВС-типу, отмечаются оловосодержащие минеральные фазы и касситерит [Мишин, 2011; Arribas, 1995; Catchpole et al., 2012].
Помимо золота и серебра в рудах эпитермальных месторождений содержатся попутные металлы, представляющие интерес. В последние годы Se и Te приобрели повышенный спрос, как сырье для высокотехнологичной промышленности. Поэтому изучение распространения Se и Te в рудах эпитермальных месторождений в качестве попутных компонентов для извлечения имеет большое практическое значение [Бортников и др., 2022]. В связи со значительной примесью селена в рудных минералах (см. табл. 1) рудопроявление Кыплатап можно отнести к селеновому подтипу серебряного с золотом минерального типа (величина Au/Ag составляет 1 : 450) месторождений эпитермального класса.
Представляется, что КВП слабо- или среднеэродированное, на что указывает развитие колломорфно-полосчатых и неявно выраженных каркасно-пластинчатых текстур. Из минералогических признаков малого эрозионного среза следует отметить практически полное отсутствие минералов полиметаллической ассоциации, преобладание акантита и сульфосолей серебра над самородными фазами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Минералогические исследования позволяют отнести рудопроявление Кыплатап к селеновому подтипу серебряного с золотом минерального типа эпитермальных месторождений.
Развитие Ag–Au минерализации во вторичных кварцитах и аргиллизитах рудопроявления Кыплатап, а также текстурные особенности руд могут свидетельствовать о ее принадлежности к выскосульфидизированному эпитермальному классу [Hedenquist et al., 1988; Arribas, 1995]. Следует подчеркнуть, что существенно серебряная минерализация во вторичных кварцитах в пределах ОЧВП выявлена впервые.
Выявленные особенности эпитермальной минерализации КВП во многом аналогичны формированию кремнистых и кварц-алунитовых литоэкранов, которые образуются над дегазирующимися интрузиями [Sillitoe, 1995; Hedenquist et al., 1998]. В этой обстановке, рудоносные флюиды ВС-типа или не образуются в недрах системы, или не достигали эпитермальных глубин [Hedenquist et al., 2000].
Полученные результаты позволяют отнести рудопроявление Кыплатап к слабоэродированному. Заметное развитие в прогнозируемых рудных телах и залежах беркчиевых текстур и штокверковой минерализации, позволяет рекомендовать оценить рудопроявление Кыплатап на развитие большеобъемной серебряной минерализации.
Список литературы
Белый В.Ф. Геология Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1994. 76 с.
Бортников Н.С., Волков А.В., Савва Н.Е., Прокофьев В.Ю., Колова Е.Е., Доломанова-Тополь А.А., Галямов А.Л., Мурашов К.Ю. Эпитермальные Au–Ag–Se–Te месторождения Чукотки (арктическая зона России): металлогения, минеральные парагенезисы, флюидный режим // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 4. С. 541–568.
Волков А.В., Савва Н.Е., Сидоров А.А., Чижова И.А., Колова Е.Е., Алексеев В.Ю. Эпитермальное золотосеребряное месторождение Аган и перспективы выявления минерализации высокосульфидизированного типа на Северо-востоке России // Геология рудных месторождений. 2015. Т. 57. № 1. С. 25–47.
Лугов С.Ф., Макеев Б.В., Потапова Т.М. Закономерности формирования и размещения оловорудных месторождений Северо-Востока СССР. М.: Недра, 1972. 360 с.
Мишин Л.Ф. Вторичные кварциты и их связь с золоторудной минерализацией месторождения Светлое (Ульинский прогиб, Охотско-Чукотский вулканогенный пояс) // Тихоокеанская геология. 2011. Т. 30. № 4. С. 32‒48.
Петров С.Ф. Вещественный состав и текстурно-структурные особенности золото-серебряного оруденения Кыплатапской вулканоплутонической структуры // Минералогия и генетические особенности месторождений золота и серебра. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1996. С. 105–119.
Савва Н.Е., Брызгалов И.А., Тюкова Е.Э. Олово-порфировая формация Прикарамкенья (геолого-структурные и минералогические особенности) // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2009. № 4. С. 2–14.
Соколов С.Д., Бондаренко Г.Е., Морозов О.Л., Григорьев В.Н. Зона перехода Азиатский континент – Северо-Западная Пацифика в позднеюрско-раннемеловое время // Теоретические и региональные проблемы геодинамики. М.: Наука, 1999. С. 30–82.
Тихомиров П.Л., Прокофьев В.Ю., Калько И.А. Аплеталин А.В., Николаев Ю.Н., Кобаяси К., Накамура Э. Постколлизионный магматизм Западной Чукотки и раннемеловая тектоническая перестройка Северо-Востока Азии // Геотектоника. 2017. № 2. С. 32–54.
Arribas A. Characteristics of high-sulfidation epithermal deposits, and their relation to magmatic fluid, in Magmas, Fluids, and Ore Deposits / Ed. J.F.H. Thompson // Mine-ralogical Association of Canada. 1995. Short Course Series 23. P. 419–454.
Catchpole H., Kouzmanov K., Fontbote L. Copper-excess stannoidite and tennantite-tetrahedrite as proxies for hydrothermal fluid evolution in a zoned Cordilleran type base-metal district, Morococha, Central Peru // Can. Min. 2012. V. 50. P. 719−743.
Hedenquist J.W., Browne P.R. Allis R.G. Epithermal gold mineralization. Wairakei, New Zeland, 1988. 376 p.
Hedenquist J.W., Arribas A.Jr., Reynolds T.J. Evolution of an intrusion-centered hydrothermal system: Far Southeast-Le-panto porphyry-epithermal Cu-Au deposits, Philippines // Economic Geology. 1998. V. 93. P. 373–404.
Hedenquist J.W., Arribas A., Gonzalez-Urien E. Exploration for epithermal gold deposits, Gold in 2000 // SEG Shortcourse, Tahoe, Nevada. 2000. P. 245–277.
Sillitoe R.H. Exploration of porphyry copper lithocaps // Australasian Institute of Mining and Metallurgy Publication Series. 1995. № 9/95. P. 527–532.
White N.C., Hedenquist J.W. Epithermal gold deposits: Styles, characteristics and exploration // SEG Newsletter. 1995. V. 23. P. 1, 9–13.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Вулканология и сейсмология